课程详情
课程评价
spContent=量子力学（quantum mechanics）是物理学科的重要课程。它的主要对象是微观客体，并与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和前沿科学领域，如原子物理学、凝聚态物理学、核物理学和粒子物理学，天体物理以及化学，生物学和材料科学等相关的前沿学科，都是以量子力学为基础。 课程学习有助于学生理解微观物理的动力学过程。
—— 课程团队
课程概述

   19世纪末，人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统，于是经由物理学家的努力，在20世纪初创立量子力学，解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了通过广义相对论描写的引力外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述（量子场论）。 

   量子理论的重要应用包括量子化学、量子光学、量子计算、超导磁体、发光二极管、激光器、晶体管和半导体如微处理器等。

   主要知识点包括:

  1. 量子力学基本原理：实验基础、Hilbert空间、波函数、薛定谔方程、算符、表象变换、对称性与守恒律

  2. 一维定态问题：一般讨论、自由粒子、一维方势阱、谐振子、一维势垒

  3. 轨道角动量与中心势场定态问题：角动量对易关系、本征函数、中心势、三维方势阱、三维谐振子、氢原子

  4. 量子力学中的近似方法：定态微扰论、跃迁、散射。

  5. 全同粒子与自旋：全同性原理、自旋的表述、自旋与统计的关系、两个自旋的耦合、磁场与自旋的相互作用。

   本课程有如下特色：

  1. 强调对物理概念的理解，强调对量子力学知识体系的整体理解与把握，在涉及关键的物理概念处，注意启发学生主动思考。可采取讨论课的方法，组织学生进行充分的研讨；

  2. 培养学生的科研能力，在课程中安排一部分课外作业，如课外作业五：中心势场处，就安排让同学查阅科技文献，尝试写论文；

  3. 采用计算机模拟试验课件，帮助学生加深对诸如粒子的波粒二象性及态的概率解释等难点问题的理解。



授课目标

量子力学是近代物理的重要支柱，也是高新技术的重要基础，在理工科人才培养中具有关键作用。本课程的授课对象为物理、应用物理、光信息科学与技术等专业的本科生或其它理工科专业的本科或研究生。

 通过量子力学课程的学习，学生可以：

  1. 了解量子力学的重要物理思想及科学方法论，培养正确的世界观，提高科学素养；

  2. 掌握量子力学的基本原理、基本概念、基本方法，能够解决基本的量子力学问题；

  3. 培养逻辑思维及数理应用能力，体会理论物理的基本思想方法;

  4. 了解量子力学创立过程及其在近代科学技术中的重要应用，培养创新意识。


课程大纲
预备知识

高等数学，线性代数，普通物理，原子物理，数学物理方法，理论力学，电动力学。


证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 http://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

教材：《量子力学教程》 （第三版）曾谨言著  科学出版社  2012。

      教学参考书：

1. David J. Griffiths， Introduction to Quantum Mechanics (中，英），机械工业出版社 2005， 2009年

2.  朗道、栗弗席茨，量子力学（非相对论理论）（中、英），高等教育出版社, 2008年

3. 钱伯初，量子力学，高等教育出版社, 2006

4. 关洪，量子力学基础，高等教育出版社, 1999年

5.  张永德，量子力学，第四版，科学出版社，2017

6.  L.I. Schiff，Quantum Mechanics, 3rd , McGRAW-HILL BOOK COMPANY, 1968.